Dùng V (lít) khí CO (đktc) khử hoàn toàn 4g một oxit kim loại ở nhiệt độ cao, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 là 19. Cho X hấp thụ hoàn toàn cào nước vôi trong dư, thu được 5g kết tủa.
a) Tìm CTHH của oxit kim loại đã dùng
b) Tính V? Xác định % về khối lượng của hỗn hợp khí X.
Gọi công thức của oxit là `M_xO_y` (Hóa trị `\frac{2y}{x}`)
$M_xO_y+yCO\xrightarrow{t^o}xM+yCO_2$
`CO_2+Ca(OH)_2->CaCO_3\downarrow +H_2O`
`n_{CaCO_3}=\frac{5}{100}=0,05(mol)`
Theo phương trình
`n_{CO_2}=n_{CaCO_3}=0,05(mol)`
Theo phương trình
`n_{M_xO_y}=1/y n_{CO_2}=\frac{0,05}{y}(mol)`
`=>M_{M_xO_y}=\frac{4}{\frac{0,05}{y}}=80y`
`->xM+16y=80y`
`->M=\frac{64y}{x}=32. \frac{2y}{x}`
Ta có bảng
$\begin{array}{|c|c|}\hline \dfrac{2y}{x}&1&2&3\\\hline M_{M}&32&64&96\\\hline \text{Kết luận}&\text{Loại}&Cu&\text{Loại}\\\hline\end{array}$
Vậy kim loại `M` là `Cu` có công thức là `Cu_xO_y` với `\frac{2y}{x}=2`
`=>x/y =1`
`->` Công thức của oxit là `CuO`
`b,`
Ta có `M_{X}=19.2=38` $(g/mol)$
Áp dụng sơ đồ đường chéo
`=>\frac{n_{CO_2}}{n_{CO(dư)}}=\frac{38-28}{44-38}=5/3`
`->n_{CO(dư)}=3/5 .0,05=0,03(mol)`
Bảo toàn `C`
`->n_{CO(bđ)}=n_{CO(dư)}+n_{CO_2}=0,03+0,05=0,08(mol)`
`=>V=0,08.22,4=1,792(l)`
Ta có
`m_{X}=38.0,08=3,04(g)`
`=>%m_{CO_2}=\frac{0,05.44}{3,04}.100=72,37%`
`->%m_{CO}=100-72,37=27,63%`
`a)`Cho oxit có công thức là `R_xO_y`
`X` gồm `CO` dư và `CO_2`
Cho `CO: a(mol)`
`CO_2: b(mol)`
`=> CO_{\text{dư}}=a-b(mol)`
`yCO+R_xO_y\overset{t^o}{\to}yCO_2+xR`
Ta có:
`∑_{X}=\frac{m_{CO\ dư}+m_{CO_2}}{n_{CO\ dư}+n_{CO_2}}`
`=> 19.M_{H_2}=\frac{28(a-b)+44b}{a-b+b}`
`<=> 38a=28a-28b+44b`
`<=>10a=16b`
`<=>10a-16b=0(1)`
`n_{\downarrow}=n_{CaCO_3}=\frac{5}{100}=0,05(mol)`
`CO_2+Ca(OH)_2\to CaCO_3\downarrow+H_2O`
`=> n_{CO_2}=n_{\downarrow}=b=0,05(mol)(2)`
Thế `(2)` vào `(1)“=> a=0,08(mol)`
`n_{R_xO_y}=\frac{n_{CO_2}}{y}(mol)`
`=> n_{R_xO_y}=\frac{0,05}{y}(mol)`
`=> M_{R_xO_y}=\frac{4}{0,05}y=80y` `g`/`mol`
`=>Rx+16y=80y`
`=> R=\frac{64y}{x}`
`=> (x,y)=(1;1) ` thõa mãn
`=> R=64g`/`mol (Cu)`
Vậy oxit có CTHH là: `CuO`
`V_{CO}=0,08.22,4=1,792(l)`
`%m_{CO\ dư}=\frac{0,03.28.100%}{0,03.28+0,05.44}\approx 27,63%`
`%m_{CO_2}=\frac{44.0,05.100%}{0,03.28+0,05.44}\approx 72,37%`